岩体边坡稳定性分析.ppt

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1、第六章岩体边坡稳定性分析第七章地下洞室围岩稳定性分析谢文扬第一节岩体结构第二节岩体边坡稳定性分析第六章1995年，巴东县二道沟、三道沟滑坡造成县城部分道路桥梁被毁。湖北秭归县千将坪滑坡（2003年），体积2400万立方米，造成24人死亡或失踪及重大经济损失。岩体——岩体是在漫长的地质历史过程中形成的，具有一定的结构特征，并与工程建筑有关的天然地质体。结构面——岩体由一种或多种岩石组成，甚至可以是不同成因岩石的组合体，并在其形成过程中经受了构造变动、风化等各种内外力地质作用的破坏与改造。因此，岩体被层面

2、、节理、断层、片理等各种地质界面所切割，使其成为具有一定结构的多裂隙体。把切割岩体的这些地质界面称为结构面。岩体裂隙发育，将造成岩体边坡的不稳定性。岩体的多裂隙性特点决定了岩体与岩石（单一岩块）的工程地质性质有明显不同。两者最根本的区别，就是岩体中的岩石被各种结构面所切割。这些结构面的强度与岩石相比要低得多，并且破坏了岩石的连续性和完整性。岩体的工程性质：首先取决于这些结构面的性质，其次才是组成岩体的岩石性质。因此在工程中，研究岩体的特性比研究单一岩块的特性更为重要。第一节岩体结构分析岩体结构指岩体中

3、结构面和结构体两个要素的组合特征。结构面：结构体：岩体中各种地质界面包括物质分界面、断裂面、软弱夹层和溶蚀面，规模大者如断层带，小者如节理统称为结构面。结构体是由不同产状的结构面组合起来，将岩体切割成各种形状的单元块体。一、岩体结构面岩体结构面使岩体应力发生改变，影响岩体的强度、力学连续性以及变形特征，使岩体工程地质产生各向异性的特点。因此，对岩体结构面的研究及其重要。（一）结构面的类型及特征1、岩体结构面1、原生结构面2、火成结构面3、变质结构面1、张性断层2、构造结构面2、压性断层3、扭性断层1、

4、风化裂隙3、次生结构面2、卸荷裂隙对结构面特征的研究内容主要包括：结构面的生成年代，规模、形态与粗糙度、密集程度、连通性、张开度与填充胶结情况、产状及组合关系、力学性质等。⑴结构面的生成年代结构面的生成年代是主要针对构造结构面而言的。⑵结构面的规模结构面的类型不同，其规模可以不等，甚至是同一类型的结构面，其规模也可以相差很大。不同类型、不同规模的结构面，对工程的影响是不一样的，对具体工程要具体分析，有时小规模的结构面对岩体稳定也可起控制作用。⑶结构面的形态与粗糙度各种结构面的形态与粗糙度是不同的，因而

5、对岩体强度的影响也是不同的，常见的形态有：平直的、锯齿状或不规则的结构面等，根据粗糙度可将结构面划分为镜面的、滑面的和糙面的等类型。（二）结构面的特征⑸结构面的连通性结构面的连通性是指在某一定空间范围内的岩体中，结构面的走向、倾向方向上的连通程度。⑹结构面的张开度与填充胶结情况结构面的张开度是指结构面的两壁离开的距离，按其大小可分为四级。①闭合的：张开度小于0.2mm；②微张的：张开度0.2-1.0mm；③张开的：张开度1.0-5.0mm；④宽张的：张开度大于5.0mm。结构面的填充胶结情况对岩体力学

6、性质的影响很大。⑺结构面的产状及组合关系⑻结构面的力学性质⑷结构面的密集程度结构面的密集程度对岩体力学性质影响很大，决定着岩体变形和破坏的力学机制，直接控制岩体的完整性和力学性质，也影响岩体的渗透性。（三）软弱夹层的特征软弱夹层——是具有一定厚度的特殊的岩体软弱结构面。它与周围岩体相比，具有显著低的强度和显著高的压缩性。在岩体中只占很少的数量，却是岩体中最关键部位。如沉积岩中常夹有泥灰岩、泥页岩或炭质页岩，称为沉积结构型软弱夹层。其特点是：厚度薄，层数较多，岩相变化显著，常呈尖灭和互层，对水的作用敏感

7、。变质型的软弱夹层多有绢云母等片状矿物，遇水润滑。构造型软弱夹层——多为层间破碎软弱夹层，有构造角砾岩、糜棱岩和断层泥等。风化型软弱夹层——常带有局部性质，其分布规律随地形地质条件、裂隙产状和水的作用等因素而定。其中泥化夹层多为构造裂隙和层间错动带，它是在长期的地下水和风化作用下形成的。夹层中的黏土矿物含水率较大时，在软塑状态下其工程性质最差。在工程建设中，经常遇到的重大的工程地质问题之一就是软弱夹层。（四）结构面的调查、统计和表示方法为了反映结构面的分布规律及其对岩体稳定性的影响，需要进行野外调查和

8、室内资料整理工作，并用统计图的形式把岩体结构面的分布情况表示出来，下面以裂隙的调查、统计和表示方法为例进行说明。调查裂隙时，应先在调查区选取有代表性的基岩露头，对一定面积内的裂隙，按表6-3所列内容进行测量，同时应注意研究裂隙的力学性质。测量裂隙产状的方法与测量岩层产状的方法相同。二、岩体结构的类型及特征㈠结构及其分类⑴由各种成因的结构面组合将岩体分割成大小、形状不同的单元块体称为岩体结构体。一般就常见的结构体所呈现的各种形状加以简化，可以大致归纳为柱状